【正文】 TIA。 三維圖保存界面 CATIA 具有強(qiáng)大的零件設(shè)計(jì)功能，打開零件圖以及另存零件圖著不再詳細(xì)介紹。 CAXA 制造工程師不僅是是一款高效易學(xué)，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套 Windows 原創(chuàng)風(fēng)格，全中文三維造型與曲面實(shí)體完美結(jié)合的 CAD／ CAM 一體化系統(tǒng)。 CAXA 制造工程師初始界面（圖 ） 47 圖 制造工程師初始界面 3： CAXA制造工程師的加工概述 數(shù)控加工，也稱之為 NC（ Numerical Contorl）加工，是以數(shù)值與符號構(gòu)成的信息，控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。 4：利用 CAXA 制造工程師 CAD/CAM 系統(tǒng)進(jìn)行自動編程的基本步驟 CAM 系統(tǒng)的編程基本步驟如下： （ 1）理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù) （ 2）建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入 （ 3）確定加工工藝（裝卡、刀具等） （ 4）生成刀具軌跡 （ 5）加工仿真 （ 6）產(chǎn)生后置代碼 （ 7）輸出加工代碼 現(xiàn)在分別予以說明。被加工零件一般用工程圖的形式表達(dá)在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。 被加工零件的外形不可能是由測量機(jī)測量得到，針對此類的需求， CAM 系統(tǒng)應(yīng)提供讀入測量數(shù)據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成零件的外形曲面。CAXA 制造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實(shí)驗(yàn)基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經(jīng)驗(yàn)，它是二者的完美結(jié)合。用戶按機(jī)床規(guī)定的格式進(jìn)行定制，即可方便地生成和特定機(jī)床相匹配的加工代碼 加工代碼輸出 生成數(shù)控指令之后，可通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口與機(jī)床直接連通。 CATIA 設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)的環(huán)境中進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)、裝配及裝配體結(jié)構(gòu)合理性判斷，并進(jìn)行平面圖紙的生成和數(shù)控仿真。 51 參考文獻(xiàn) [1]王劍陽 ,高威，高海寶 . 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CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)實(shí)用案例教程 . 化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx 年 [7]吳疆 . 多媒體課件設(shè)計(jì)與制作 . 人民郵電出版社 ,20xx 年 [8]王喜倉 ,盧子真 ,于利民等 .計(jì)算機(jī)繪圖教程。 一、介紹機(jī)床的布局 壓縮機(jī)排氣量的大小決定了星輪、螺桿直徑的大小和嚙合中心距 的大小，因此螺桿直徑的不同，機(jī)床的主軸與刀具的回轉(zhuǎn)中心也不同。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。主軸箱的動力通 過花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 采用主軸箱可橫向移動的一個(gè)機(jī)床就可以加工直徑φ 95～φ 385mm 之間任何一種規(guī)格的螺桿。 2 二、介紹機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu) 機(jī)床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時(shí)螺桿在壓縮機(jī)中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，精度較差的螺桿會使壓縮機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、振動、效率低、磨損快等現(xiàn)象。 這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸的加工和裝配簡單，造價(jià)較低。 軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu)適用于一般精度的普通機(jī)床，不適用于對主軸精度要求。雖然可以利用軸承的內(nèi)徑和軸徑的過盈配合來消除軸承的徑向游隙，但每個(gè)軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個(gè)固定值，因此設(shè)計(jì)和加工時(shí)很難給準(zhǔn)軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。 第一種：軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 主軸前軸承采用 1 個(gè) 雙列圓柱滾子軸承和兩個(gè)推力球軸承組合，該主軸使用雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用兩個(gè)推力球軸承承受軸向切削力。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工，每種規(guī)格的螺桿不需要配備相應(yīng)的加工機(jī)床。主軸箱的移動距離可用光柵尺檢測，位置誤差177。 缺點(diǎn) 2：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸前端面與刀具的回轉(zhuǎn)中心線間的距離減少，因此加工較大直徑的螺桿受到限制。 第二種：機(jī)床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式 機(jī)床可根據(jù)加工螺桿直徑的大 小在加工前把主軸箱旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 第一種：機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式 機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式，中心距不可調(diào)整。 Sons Inc,1999 [10] David Byrnes , Mark Middlebrook .AutoCAD 20xx For Dummies. John Wiley amp。在這里，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)導(dǎo)師致以衷心的感謝！ 感謝賈曉東同學(xué) ,正是有他的軟件指導(dǎo)才能使畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成。 50 結(jié) 論 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程通常是在產(chǎn)品制造出來以后再對產(chǎn)品的外觀功能及裝配性能進(jìn)行分析，從而暴露出產(chǎn)品造型、性能、工藝、裝配可行性等方面存在的問題。后置處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經(jīng)常說的 G代碼程序或 NC程序。 CAXA 制造工程師中提供了十余種加工軌跡生成的方法。 被加工零件數(shù)據(jù)也可能由其他 CAD/CAM 系統(tǒng)傳入，因此 CAM 系統(tǒng)針對此類需求應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，如 DXF、 IGES、 STEP 等。作為計(jì)算機(jī)自動生成刀具軌跡的依據(jù)。數(shù)控加工的最大特征有二點(diǎn)：一是 可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。 功能特點(diǎn)： 1．實(shí)體曲面完美結(jié)合； 2．優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)控加工； 3．卓 越的工藝性與“知識加工； 4． Windows 界面操作； 5．豐富流行的數(shù)據(jù)接口； 6．全面開放的 2D、 3D 開發(fā)平臺； 7．品質(zhì)一流的刀具軌跡和加工質(zhì)量 2： CAXA制造工程師的安裝與基本界面 將 CAXA 制造工程師軟鍵盤放入光驅(qū)，雙擊 進(jìn)入安裝界面，按提示進(jìn)行操作，最后提示安裝成功，需要點(diǎn)擊確定重啟電腦，重啟后安裝完成，點(diǎn)擊進(jìn)入使用。 CAXA 制造工程 師基于微機(jī)平臺，采用原創(chuàng) Windows 菜單和交互方式，全中文界面，便于輕松學(xué)習(xí)和操作，并且價(jià)格較低。 44 圖 的設(shè)計(jì)模塊 這里只介紹做設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常使用的零件設(shè)計(jì)模塊，在【開始】→【機(jī)械設(shè)計(jì)】→【 Part design】進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，三維圖繪制，點(diǎn)擊進(jìn)入零件三維圖設(shè)計(jì)界面（如圖 所示） 圖 零件三維設(shè)計(jì)界面 界面右端和下端為快捷菜單，快捷菜單可以根據(jù)自己的習(xí)慣進(jìn)行定義，中間部分為圖形 45 設(shè)計(jì)區(qū)，如何定義界面快捷鍵不再詳細(xì)介紹。V5版本的開發(fā)開始于 1994 年。 是世界上一種主流的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件。 CAXA 制造工程師可以生成3~5 軸的加工代碼，可用于加工具有復(fù)雜三維曲面的零件。它的多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。而當(dāng)時(shí)的 Autodesk 公司是一個(gè)僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的 CAD 系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費(fèi)拷貝，故在社會得以廣泛應(yīng)用。 AutoCAD 誕生于 60 年代，是美國麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃，由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。 CATIA 源于航空航天業(yè)，但其強(qiáng)大的功能以得到各行業(yè)的認(rèn)可，在歐洲汽車業(yè)，已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。它的成功應(yīng)用，為 CAD 技術(shù)的發(fā)展提供了更大得空間和機(jī)遇； CATIA 是法國 Dassault System 公司的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航 天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子 \電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的DMU 電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。隨著 Inter/Intra 網(wǎng)絡(luò)和并行、高性能計(jì)算及事務(wù)處理的普及，異地、協(xié)同、虛擬設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)仿真也得到了廣泛應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和企業(yè)市場競爭的需求，美國 20 世紀(jì) 80 年代后期提出了虛擬制造技術(shù)，并在 20 世紀(jì) 90 年代得到極大重視并得到迅速發(fā)展。在機(jī)械行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景，如虛擬設(shè)計(jì)對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的革命性影響已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出來。 6．全面開放的 2D、 3D 開發(fā)平臺 CAXA 制造工程師充分考慮用戶的個(gè)性化需求，提供了專業(yè)而易于使用的 2D和 3D開發(fā)平臺，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化和專業(yè)化。同時(shí)，初學(xué)者更可以借助師傅積累的知識加工模板，實(shí)現(xiàn)快速入門和提高 4． Windows 界面操作 CAXA 制造工程師基于微機(jī)平臺，采用原創(chuàng) Windows 菜單和交互，全中文界面，讓您一見如故，輕松流暢地學(xué)習(xí)和操作。支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工質(zhì)量。 CAXA 制造工程師為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型設(shè)計(jì)到加工代碼生成、校驗(yàn)一體化的全面解決 方案。 (6)支持多種操作平臺 (7)具有通用性、易用性，適用于各類用戶此外，從 AutoCAD20xx 開始，該系統(tǒng) 又增添了許多強(qiáng)大的功能，如 AutoCAD 設(shè)計(jì)中心（ ADC）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（ MDE）、 Inter驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD 系統(tǒng)更加完善 ... 4： CAXA 制造工程師的特點(diǎn) 在目前的國內(nèi) CAD/CAM 市場上，商品化軟件大部分為國外產(chǎn)品。 (2)有強(qiáng)大的圖形編輯功能。 3： AutoCAD 軟件的特點(diǎn) AutoCAD 具有良好的用戶界面，通 過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。隱式的經(jīng)驗(yàn)知識變成了顯式的專用知識，提高了設(shè)計(jì)的自動化程度，降低了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。允許任意配置的解決方案可滿足從最小的供貨商到最大的跨國公司的需要。在這個(gè)環(huán)境中，可以對產(chǎn)品開發(fā)過程 的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。盡管我國開展 CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用工作并不晚，但是從整體上看，國內(nèi) CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度與國外先進(jìn)水平相比還存在很大差距。 我國的 CAD/CAM 工作從 20 世紀(jì) 70 年代開始以來，經(jīng)過不斷的發(fā)展和推廣應(yīng)用，帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 36 第七章：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /計(jì)算機(jī)輔助制造的概括 1： CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAD/CAM）技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域中具有重要影響的高新技術(shù)。 （ 6）生成粗加工刀路軌跡。 34 圖 切削用量 （ 4）確認(rèn)“進(jìn)退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”綣統(tǒng)默認(rèn)值。 圖 粗加工參數(shù) 33 （ 2）設(shè)置粗加工“銑刀參數(shù)”。 32 圖 后置設(shè)置 ③ 后置處理設(shè)置。綣 統(tǒng)默認(rèn)的格式為 FANUC 綣統(tǒng)的格式。 ③．設(shè)定增加的銑刀的參數(shù)。 31 圖 刀具庫管理 ② 增加銑刀。 1：制造工程師實(shí)體及毛胚的確定 在 CATIA 實(shí)體中選取【文件】→【輸出】→【零件】，在“輸出文件”對話框中選取制造工程師可讀取數(shù)據(jù)格式保存。 2)間接連接 :通過中間連接件將兩個(gè)零部件連接起來的一種約束關(guān)系，中間連接件被稱為連接介質(zhì)。面對齊是指兩個(gè)表面相鄰且在同一物理平面上；邊對齊是指兩條邊重合在同一直線上；點(diǎn)對齊是指兩個(gè)點(diǎn)重合；等距對齊是指兩個(gè)面 對齊且相鄰邊平行。 4)運(yùn)動關(guān)系，描述了產(chǎn)品零部件之間相對運(yùn)動和傳動關(guān)系，如繞軸的旋轉(zhuǎn)等； 位置約束關(guān)系從工程設(shè)計(jì)角度可分為以下幾類 : 1)貼合 關(guān)系 :要求裝配體零部件的兩個(gè)接觸表面的法向矢量方向相反，包括平面－平面接觸、平面 — 曲面接觸、曲面 — 面而接觸。其中，幾何約束主要分為以下四類 : 1)位置約束關(guān)系，描述了產(chǎn)品中兩個(gè)零件或部件的幾何元素間的相對位置關(guān)綣，如貼合、對齊、插入等 。 （ 2）裝配約束關(guān)系類型 裝配模型除了描述每個(gè)零件的信息之外，更重要的是描述零件間的相互關(guān)系。 25 夾具總裝三維圖 26 3:CATIA 設(shè)計(jì)零件的實(shí)例 下面我就以翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的鉆模板 4 為例，敘述一下完成三維實(shí)體設(shè)計(jì)的全過程。 15 第四章：夾具的二維視圖 一：螺旋輔助支撐 2 圖 螺旋輔助支撐 2 16 二：鉆模板 4 圖 鉆模板 4 17 三：定位銷